Протонный магнитометр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/00 

(5) ПРОТОННЫЙ МАГНИТОМЕТР

I

Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных полей, в частности к протонным магнитометрам, и может быть использовано В магнитной разведк полезных ископаемых.

Известен протонный, магнитометр, содержащий последовательно соединенные датчик, усилитель сигнала прецессии, ограничитель, умножитель с фазовой автоподстройкой частоты и счетчик импульсов, а также команд-: ный блок, соединенный со вторым входом счетчика и первым входом блока совпадений, коммутатор и триггер, один вход которого соединен с выходом командного блока, а второй с выходом блока совпадения 113.

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон измерений и недостаточная точность измерений из-за появления систематической ошибки за счет фазового сдвига между реальным сигналом прецес- ,

:ии, возникающим в датчике после окончания поляризации, и фазой выходного сигнала, получаемогб с усилителя частоты. Фазовая ошибка (сдвиг) появляется за счет резонансных явлений, возникающих в датчике и усилителе сигнала прецессии. Появление такой ошибки приводит к тому, что при синхронной поляризации рабочее вещество не дополяризовывается, и

10 за счет этого отношение сигнал/шум . получается меньше, чем могло бы быть, что Приводит к уменьшению точности измерений в широком диапазоне частот, т.е. высокая точность обеспечиваетtsся в ограниченном диапазоне измерений.

Цель изобретения. - расширение . диапазона измерений и увеличение точности.

30

Эта цель достигается тем,- что в протонный магнитометр с синхронной поляризацией, содержащий последовательно соединенные датчик, усилитель сигнала прецессии, ограничитель и умножитель частоты, соединенный с первым выходом счетчика импульсов, командн191Й блок, соединенный с вторым ВХОДО14 счетчика импульсов, с входом умножителя частоты и с первым входом блока совпадений два других входа которого соединены с умножителем частоты, коммутатор, выход которого соединен с входом датчика, и триггер, один вход которого соединен с выходом блока совпадений, а выход подключен к входу коммутатора,дополнительно введены второй блок совпадений, формирователь интервала задержки и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом усилителя сигнала прецессии, а выход подключен к входу формирователя интервала задержки, выход формирователя интервала задержки соединен с первым входом второго блока совпадений, второй вход которого сое динен с командным блоком, а выход второго блока совпадений соединен с вторым входом триггера. На чертеже представлена структурная схема протонного магнитометра. Магнитометр содержит последовательно соединенные датчик 1, усилитель 2 сигнала.прецессии. ограничитель 3, умножитель .частоты и счетчик 5 ИМПУЛЬСОВ. В состав умножителя k частоты входят последовательно соединенные Фазовый детектоо 6. фильтр 7 низких частот, управляемый генератор 8, а также делитель 9 частоты, вход которого соединен с выходом управляемого генератора 8, а оди из выходов делителя 9 частоты соединен с вторым входом фазового детекто ра 6. Магнитометр содержит также команд ный блок 10, один из выходов которого соединен с счетчиком 5, второй с входом фильтра 7 низкой частоты, а третий - с одним из входов первого блока 11 совпадений. Два других вход первого блока 11 совпадений соединен с двумя выходами делителя частоты. Выход первого блока 11 совпадений соединен с одним из входов триггера 12, выход которого соединен через коммутатор 13 с датчиком 1. Выход усилителя 2 сигнала прецессии соединен с входом аналого-цифрового преоб разователя I, выход которого подклю чен к входу формирователя 15 интерва ла задержки, выход формирователя 15 интервала задержки соединен с первым входом второго блока 16 совпадений, второй вход которого соединен с четвертым выходом командного блока 10, выход блока 16 совпадений подключен к второму входу триггера 12. Магнитометр работает следующим образом. После окончания импульса поляризации сигнал с датчика 1 поступает через усилитель 2 сигнала прецессии и ограничитель 3 на умножитель чистоты. Командный блок 10 подготавливает счетчик 5 импульсов и умножитель частоты к Записи информации После окончания счета импульсов сигнал ядерной прецесси продолжается на время, необходимое для синхронизации поляризации (грубой настройки). При совпадении импульсов, поступающих с командного блока 10 и делителя 9 Умножителя А частоты, первый блок 11 совпадений формирует разрешающий импульс, который запускает триггер 12 и далее поступает на коммутатор 13. Сигнал ядерной прецессии, поступающий с усилителя 2 на аналогоцифровой преобразователь 1, преобразуется в нем устанавливает код управления в формирователь 15 интервала задержки, с выхода которого подается импульс на второй блок 16 совпадений Управляющий импульс с выхода второго блока 16 совпадений устанавливает триггер 12 в исходное состояние. Таким образом, предлагаемый магнитометр позволяет осуществить полную автоматическую синхронизацию в широком диапазоне измеряемых полей и получить большее соотношение сигнал/шум, чем повышается точность измерений. Формула изобретения Протонный магнитометр с синхронной поляризацией,содержащий последовательно соединенные датчик, усилитель сигнала прецессии, ограничитель и умножитель частоты,соединенный с первым входом счетчика импульсов, командный блок, соединенный с вторым входом счетчика импульсов, с входом умножителя частоты и с первым входом блока совпадений, два других 5 входа которого соединены с умножителем частоты, коммутатор, выход которого соединен с входом датчика, и триггер, один вход которого соединен с выходом .блока совпадений, а вы ход подключен к входу коммутатора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и увеличения точности, в него дополнительно введены второй блок совпадений, формирователь интервала задержки и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с 9 выходом усилителя сигнала прецессии, а выход подключен к входу формирователя интервала Задержки, выход формирователя интервала задержки соединен с первым входом второго блока совпадений, второй вход которого соединен с командным блоком, а выход второго блока совпадений соединен с вторым входом триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 о Авторское свидетельство СССР W 705989, кл. G 01 R 33/00, 1978.